VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Существует множество факторов, которые рассматриваются в процессе выбора соответствующего мероприятия для восстановления/ремонта дорожного покрытия. Они включают в себя: срок службы дорожного покрытия и его состояние, интенсивность движения автотранспорта и его прирост, так же поступление финансирования и политику проведения работ. На сетевом уровне, существуют основные взаимосвязи между состоянием дорожного покрытия и его возрастом. Для корректно построенного нового дорожного покрытия, мероприятие которое только необходимо, так это текущий ремонт. Тогда, как состарившееся дорожное покрытие может стать кандидатом на превентивный ремонт, восстановление и, в конечном счете, реконструкцию. Цель этой работы состоит в обеспечении руководством по выбору методик для ремонта/содержания. Первый шаг в определении необходимого метода ремонта/содержания основывается на сроке службы и индексе состояния существующего дорожного покрытия, а также стратегии проведения работ. Самая подходящая стратегия работ по ремонту/содержанию, применяемая к относительно новому дорожному покрытию, отличается от стратегии, применяемой для покрытия, срок службы которого практически исчерпан.

Важнейшие факторы для рассмотрения при принятии решения по методам ремонта/содержания, включают:

• Решит ли выбранный метод ремонта/содержания проблемы, присутствующие в дорожном покрытии? (Будет ли данный метод работать?)

• Можно ли провести необходимые подготовительные мероприятия перед началом работ?

• Возможно ли провести работы по ремонту/содержанию и насколько это эффективно?

• Будут ли проведены работы по ремонту/содержанию до того, как ситуация по решению посавленных задач смениться?

Существует три основных шага в процессе выбора метода ремонта/содержания:

1. Оценка существующего состояния дорожного полотна;

2. Определение подходящих способов ремонта/содержания;

3. Анализ и сравнение выбранных методов друг с другом.

Первым шагом в процессе отбора метода ремонта/содержания является оценка состояния существующего покрытия. Данная оценка может быть разбита на три процесса, включающие:

1. Визуальный осмотр на месте и/или изучение информации по объекту из базы данных и/или отчетов;

2. Испытание существующего дорожного покрытия;

3. Определение задач, которые можно решить путем ремонта/содержания.

Для любой неполадки, возникающей в дорожных одеждах, может использоваться руководство для идентификации механизмов, вызывающих данный отказ. Это помогает провести оценку дорожных одежд при использовании определенной формы-протокола оценки. Хорошо разработанная форма определенно помогает процессу оценки. Персонал, ответственный за эту работу, должен заполнить данный протокол на месте для каждого объекта, планируемого для работ по ремонту/содержанию.

Вероятно, что будет выбрано несколько методов ремонта/содержания, которые идентифицированы как выполнимые. При сравнении этих методов, необходимо думать о стоимости работ, сроках службы выполненной работы, и действительно ли данный способ продлевает срок эксплуатации дорожного покрытия или все же нет. Требуется взять во внимание дополнительные факторы при выполнении анализа и сравнения вариантов ремонта/содержания: эффективность по стоимости, интенсивность движения, ограничения строительства, и любые другие факторы, как погода, продолжительность формирования покрытия или местные условия, которые влияют на устройство некоторых методов ремонта/содержания. Наиболее подходящий способ – это тот, что позволяет получить самую высокую выгоду (измерена ли та выгода в свете усовершенствования состояния дорожного полотна, продления срока его службы, или даже, более проще, срока службы выполненных работ) при наименьших затратах на протяжении срока службы дороги. В этом случае срок службы дороги или другая мера измерения эффективности по стоимости должны быть определены.

При выполнении технологических операций отдельных видов работ, как при строительстве дорог, так и при их ремонте и содержании возможно появление погрешностей изготовления.

В настоящее время в дорожном строительстве, в частности при производстве ремонтов и содержании дорог, наблюдается следующее положение в метрологическом обеспечении измерений показателей. Комплекс мероприятий по ремонту и содержанию автомобильных дорог и дорожных сооружений, выполнение которых обеспечивает улучшение условий бесперебойного и безопасного движения транспортных средств с расчетными скоростями и нагрузками, а также сохранности дорог и дорожных сооружений, определяют «Технические правила ремонта и содержания, автомобильных дорог общего пользования». Они регламентируют основные требования к техническому состоянию дорог и дорожных сооружений, порядок и технологию проведения работ при ремонтах и содержании их. В них указывается перечень работ, выполняемых при производстве капитального, среднего и текущего ремонтов, а также их содержании. Технические правила являются основным руководящим документом, однако в данном документе отсутствует регламентация номенклатуры параметров, контролирование которых при выполнении отдельных видов работ, ремонтов и содержания дорог обеспечит необходимый уровень качества.

Отсутствие номенклатуры работ и контролируемых параметров при ремонте и содержании автомобильных дорог обусловлено целым рядом причин, важнейшие из которых:

1. Большое разнообразие технологических операций, производимых при ремонте и содержании автомобильных дорог, причем каждая вносит определенный вклад в качество конечной продукции и этот вклад не равноценен для различных технологических операций;

2. Применение различных машин и механизмов, а в том числе и ручного труда, при выполнении одной н той же технологической операции в различных производственных организациях или в различных условиях, которые могут допустить или не допускают применение той или другой машины или механизма;

3. Применение разнообразных материалов при ремонте и содержании дорог, в том числе некондиционных, нетрадиционных, а также некачественных или не отвечающих требованиям СНиП для производства того или иного вида работ или технологической операции;

4. Отсутствие простых и надежных инструментов и приборов для проведения необходимого количества измерений, а многие имеющиеся приборы для контроля работ по ремонту и содержанию дорог не проходят метрологической аттестации как нестандартизированные по методам измерений, проверок и т.д.

Существующие в настоящее время нормативные документы, регламентирующие номенклатуру работ и параметры качества выполнения технологических операций при производстве ремонтно-строительных работ, в т.ч. СНиП Ш-40-78, «Правила производства и приемки работ» СНиП Ш-10-75; ВСН 7-79-74, «Указания по строительству, ремонту и содержанию, гравийных покрытий», а также различные указания по осуществлению операционного контроля качества выполнения строительно-монтажных работ предусматривают контроль целого ряда элементов или технологических операций, которые, в общем, сводятся к следующему:

• Контроль геометрических размеров (ширина, толщина), высотных отметок и уклонов;

• Ровность укладываемых слоев или элементов конструкций;

• Плотность или степень уплотнения конструктивных слоев дорожных одежд, укрепление обочин или земляного полотна.

Это комплекс параметров, который полностью соответствует контролю качества при новом строительстве и может быть с соответствующим обоснованием применен при контроле качества ремонта и содержания дорог. Однако большая часть технологических операций не может характеризоваться этими параметрами и требует разработки других методов, а, следовательно, и средств измерений. Это прежде всего касается вопросов зимнего и летнего содержания дорог, среднего ремонта, в частности, устройства поверхностных обработок а целого ряда других работ и технологических операций.

Что касается методови средств измерений при строительстве дорог, т.е. тех параметров, которые могут быть использованы при контроле качества, то здесь нет четкой ясности в том, что нужно измерять, чем измерять и какие допуски могут быть при измерениях.

В частности, при контроле геометрических размеров элементов дорог, высотных отметок и уклонов предусматриваются допускаемые и максимально допускаемые отклонения от проектных размеров и количество замеров на единицу объема работ, причем допускаемые отклонения для некоторых параметров приняты в %, для других – в абсолютных величинах. Например, ширина слоя в абсолютных единицах, толщина слоя в %. Это связано с тем, что ширина слоя основания или покрытия автомобильной дороги имеет несколько типоразмеров (6 м, 7,0 м, 7,5 м и т.д.), тогда как толщины дорожных одежд могут изменяться от 2 до 30-50 см, поэтому для облегчения и только для облегчения контроля н назначения допустимых отклонений принято двойное толкование допусков измерения геометрических элементов как в процентном выражении, так и в абсолютных величинах.

Тем не менее, простой экономический расчет показывает, что допуск, выраженный в процентах от номинальной величины толщины слоя, неравнозначно характеризует изменение стоимости конечного продукта.

Таким образом, при разработке допусков должны быть учтены не только средства измерения, но и стоимостные характеристики материалов, не говоря уже о способе производства работ. Дорожные работы, как правило, везутся на значительных площадях или протяженности, где возможны различные отклонения параметров от средней величины, поэтому возникает вопрос о необходимом количестве измерений контролируемых параметров. Существующие нормативные документы по контролю качества дорожных строительных и ремонтных работ не регламентируют количества измерений ив единицу продукции. Известно, точность измерений параметра находится в прямой зависимости от количества измерений, поэтому количество измерений должно быть строго регламентировано и научно обосновано.

Количество необходимых измерений вычисляется как:

, (1)

где N_m – минимальное количество намерений; t– величина аргумента функции Лапласа, принимаемая в зависимости от доверительной вероятности Р_g; σ – среднеквадратическое отклонение; δ – допустимая величина отклонения значения от средней величины.

Как показывает анализ выражения (1), минимальное количество измерений зависит от доверительной вероятности, т.е. надежности получаемых параметров, от степени отклонений измерений от средней величины и снижается при увеличении допустимой величины отклонения (допуска). Таким образом, вопрос о назначении количества измерений должен быть обоснован по следующим признакам:

• По надежности получаемых значений и их влиянию на общее состояние законченного объекта, т.е. насколько серьезное влияние измеряемый параметр качества работ оказывает на качество самого объекта;

• По трудоемкости намерения параметра;

• По допустимой величине отклонения измеряемого параметра и его влияния на качество объекта и его стоимость.

В связи с тем, что возник вопрос о назначении количества измерений, появилась необходимость статистической обработки результатов измерений, как требует ГОСТ 8.207-75 «Государственная система обеспечения единства измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения». ГОСТ 8.207-76 при статистической обработке группы результатов измерений предусматривает выполнение следующих вычислений:

• Средней арифметической результатов измерений с исключением грубых ошибок и принимаемой за результат измерений – 4;

• Оценки среднего квадратического отклонения результатов измерений S_(А);

• Доверительных границ погрешности результата измерения, ∆ и ряда других вычислений, которыми применительно к измерениям при оценке работ по ремонту и содержанию дорог можно пренебречь как не оказывающими значительного влияния на общую оценку качества работ.

Оценка среднего квадратического отклонения результата измерения вычисляется:

, (2)

где Х_i – 1-й результат наблюдения; n – число наблюдений.

Доверительная граница погрешности результата измерения определяется как:

, (3)

где t – коэффициент Стьюдента, зависящий от доверительной вероятности Р_g и числа результатов наблюдений.

Результат измерений показан в форме:

. (4)

Анализ приведенных выражений показывает, что с использованием статистической теории оценки количества работ и применение дают возможность не только обосновать допустимые значения отклонений, но и дифференцировать результаты измерений с целью количественной (балльной) оценки качества выполнения технологических операций, т.е. несмотря на то, что отклонения в приведенном примере находились в пределах нормы (10% от средней величины), фактически нельзя с достаточной достоверностью говорить о толщине слоя. В данном случае она может быть даже равной 4,15 см, что не допускается СНиП.

В данном случае уменьшение размера могло бы быть достигнуто за счет увеличения количества измерений, однако на малых площадях ремонтов, при малых объемах работ это невозможно, да и экономически нецелесообразно. Следовательно, единственный путь определения допустимого отклонения – установление доверительной границы погрешности результатов измерений при определенных значениях доверительной вероятности и количества измерений.

Наиболее сложной является проблема выбора оптимального объема измеряемых параметров. Работы при ремонтах и содержании автомобильных дорог включают ряд технологических операций, которые, в свою очередь, содержат ряд параметров, контроль которых в той или мной мере необходим. Это работы по устройству слоев дорожной одежды, отсыпке земляного полотна, разметки проезжей части, обеспыливанию дорог, борьбе со снегом и гололедом и т.д. Однако все эти работы служат главной цели – обеспечению скоростного и безопасного движения автомобилей, а также снижению себестоимости работ по ремонту и содержанию дорог. Таким образом, выбор объема измеряемых параметров, а также допусков к ним является экономической задачей.

Библиографический список

1. Перельштейн, Е.Л. Метрологическое обеспечение. Основные положения / Е.Л. Перельштейн. – М.: Изд-во стандартов, 1983. – 14 с.

Код для цитирования: Скопировать